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如图所示,轻绳绕过轻滑轮连接着边长为L的正方形导线框A1和物块A2,线框A1的电阻为R,质量为M,物块A2的质量为m(M>m),两匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ的高度也为L,磁感应强度均为B,方向水平与线框垂直.线框ab边磁场边界高度为h,开始时各段绳都处于伸直状态,把它们由静止释放,ab边刚穿过两磁场的分界线cc′进入磁场Ⅱ时线框做匀速运动.求:
(1)ab边进入磁场Ⅰ时线框A1的速度v1;
(2)ab边进入磁场Ⅱ后线框A1所受重力的功率P;
(3)从ab边进入磁场Ⅱ到ab边穿出磁场Ⅱ的过程中,线框中产生的焦耳热Q.
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(1)线框进入磁场前的运动过程,应用系统机械能守恒得
(Mg-mg)h=
1
2
(M+m)
v21

得:v1=
2(M-m)gh
M+m

(2)设ab边进入磁场Ⅱ时线框匀速运动的速度为v2,此时线框中产生的感应电动势大小为E=2BLv2,感应电流为I=
E
R

线框的左右受到的安培力平衡,而上下两边所受的安培力的合力为F=2BIL,则得 F=2?
2B2L2v2
R

根据平衡条件有
  mg+2?
2B2L2v2
R
=Mg

解得,v2=
(M-m)gR
4B2L2

所以线框A1所受重力的功率P为:P=Mgv2=
M(M-m)g2R
4B2L2

(3)从ab边进入磁场Ⅱ到ab边穿出磁场Ⅱ的过程中,线框做匀速直线运动,系统的重力势能减小转化为内能,由能量守恒定律得
   Q=(M-m)gL
答:
(1)ab边进入磁场Ⅰ时线框A1的速度v1是
2(M-m)gh
M+m
.
(2)ab边进入磁场Ⅱ后线框A1所受重力的功率P是
M(M-m)g2R
4B2L2
;
(3)从ab边进入磁场Ⅱ到ab边穿出磁场Ⅱ的过程中,线框中产生的焦耳热Q是(M-m)gL.
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2009?茂名二模)如图所示,轻绳绕过轻滑轮连接着边长为L的正方形导线框A1和物块A2,线框A1的电阻为R,质量为M,物块A2的质量为m(M>m),两匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ的高度也为L,磁感应强度均为B,方向水平与线框垂直.线框ab边磁场边界高度为h,开始时各段绳都处于伸直状态,把它们由静止释放,ab边刚穿过两磁场的分界线cc′进入磁场Ⅱ时线框做匀速运动.求:
(1)ab边进入磁场Ⅰ时线框A1的速度v1;
(2)ab边进入磁场Ⅱ后线框A1所受重力的功率P;
(3)从ab边进入磁场Ⅱ到ab边穿出磁场Ⅱ的过程中,线框中产生的焦耳热Q.

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   (1)ab边刚进入磁场I时线框A1的速度v1;

   (2)ab边进入磁场II后线框A1其重力的功率P;

   (3)从ab边刚进入磁场II到ab边刚穿出磁场II的过程中,线框中产生的焦耳热Q。

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   (1)ab边刚进入磁场I时线框A1的速度v1;

   (2)ab边进入磁场II后线框A1其重力的功率P;

   (3)从ab边刚进入磁场II到ab边刚穿出磁场II的过程中,线框中产生的焦耳热Q。

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,轻绳绕过轻滑轮连接着边长为L的正方形导线框A1和物块A2,线框A1的电阻为R,质量为4m,物块A2的质量为m,线框A1置于光滑斜面上,斜面的倾角300,斜面上两匀强磁场区域I、II的平面宽度也为L,磁感应强度均为B,方向垂直斜面。线框ab边距磁场边界距离为L0。开始时各段绳都处于伸直状态,把它们由静止释放,ab边刚穿过两磁场的分界线CC/进入磁场II时线框做匀速运动。求:

   (1)ab边刚进入磁场I时线框A1的速度v1;

   (2)ab边进入磁场II后线框A1的电功率P;

   (3)从ab边刚进入磁场I到ab边刚穿出磁场II的过程中,线框中产生的焦耳热Q。

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科目:高中物理 来源:恒定电流 题型:选择题

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   (1)ab边刚进入磁场I时线框A1的速度v1;

   (2)ab边进入磁场II后线框A1的电功率P;

   (3)从ab边刚进入磁场I到ab边刚穿出磁场II的过程中,线框中产生的焦耳热Q。

 

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